Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Wyszukiwarki naszych partnerów

Wyszukaj w ofercie 200 tys. produktów TME
Proszę, dodaj wyjątek elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Doświadczenie z szumem elektronicznym

robertcb 03 Wrz 2013 17:57 4512 10
  • #1 03 Wrz 2013 17:57
    robertcb
    Poziom 17  

    We wcześniejszych latach,, gdy radio CB było jeszcze dość popularne jako stacje bazowe,
    - spędzałem długie wieczory ze słuchawkami na uszach nasłuchując pasma radiowe w celu przeprowadzenia łączności
    z możliwie dalekimi korespondentami (łączności DX).
    Bywało że na wolnym kanale radiowym przy otwartej blokadzie szumu (squelch) wsłuchiwałem się godzinami w szum radiowy,
    w celu wyłowienia bardzo słabych sygnałów, będących na granicy szumu i zrozumiałości a z którymi jeszcze można by
    przeprowadzić łączność i otrzymać raport słyszalności nawet rozumiejąc co piąte słowo, prosząc o powtórzenia wypowiedzi
    i niekiedy domyślając się co korespondent mówi.
    Szum w przypadku odbioru modulacji SSB jest na tyle "miękki" i cichy że nie ma konieczności używania squelch-a
    gdy się z kimś prowadzi łączność, zresztą jego użycie było by bezcelowe, gdyż w tej emisji siła odbieranego sygnału
    zmienia się w takt modulacji korespondenta i jego sygnał by zanikał w czasie wypowiedzi.
    W modulacji AM z uwagi na istnienie fali nośnej sygnał korespondenta ma stały poziom,
    i w zależności od siły jego sygnału i zakłóceń na paśmie można używać squelch-a lub nie.
    W przypadku używanej w CB i na pasmach amatorskich modulacji NFM szum jest głośniejszy od rozmówcy
    i rozmowa bez blokady szumu jest już dość niekomfortowa.
    Słuchając szumu na wolnym kanale po jakimś czasie słuch się przyzwyczajał
    i wtedy miałem wrażenie że cały czas w tym szumie słyszę bardzo dalekie stacje znacznie poniżej poziomu szumu i zrozumiałości
    a w zasadzie jakby składające się na ten szum, ale jeszcze dające odnieść wrażenie słyszenia ludzkiego głosu.
    Cóż, w takim przypadku oczywiście nie było mowy o zrozumieniu słów a tym samym nawiązaniu łączności.
    Pierwsze lekkie zdziwienie pojawiło się gdy pewnego razu tak nasłuchując odkręciłem od radiotelefonu antenę
    a wrażenie słyszenia niekiedy pojawiających się w szumie słabych głosów, czy pojedyńczych słów nadal pozostawało.
    Co ciekawe - zmiana częstotliwości "skakanie po kanałach" nic tu nie zmieniało - wrażenie było wszędzie jednakowe.
    W takim przypadku odbiór jakichkolwiek sygnałów z daleka był już mało prawdopodobny
    - choć czasem zdarzają się bardzo dobre warunki propagacyjne i wtedy można np. usłyszeć rosyjskie radio w głośnikach komputerowych,
    zwłaszcza tych najtańszych, gdyż sygnał odbity od jonosfery jest na tyle silny by doprowadzić do indukcji w przewodach
    i demodulacji bezpośrednio w półprzewodnikach wzmacniacza m.cz. głośników który nie zawsze jest należycie zabezpieczony przed wpływem pola w.cz.
    Podobnie w takich głośnikach słychać będzie charakterystyczny przydźwięk od leżącego obok telefonu komórkowego w czasie jego aktywności.
    O ile brać pod uwagę propagację jonosferyczną w sensie odbioru zagranicznych stacji radiowych,
    to dotyczy ona głównie fal radiowych o częstotliwości poniżej 30 MHz, a więc długich, średnich i krótkich.




    W przypadku UKF takie warunki zdarzają się wyjątkowo sporadycznie.
    Powracając do wrażenia słyszenia głosu w szumie radiowym, było ono niezależne od pasma radiowego
    i także na ręcznym radiotelefonie na pasmo 2m (UKF) zasilanym z baterii z odłączona anteną
    przy odkręconym squelch-u (modulacja NFM) na zupełnie nieużywanej częstotliwości - nadal ono pozostawało.
    W takim przypadku odbiór czegokolwiek był już na tyle nieprawdopodobny że uznałem to po prostu złudzenie słuchowe
    pojawiające się przy dłuższym słuchaniu jednostajnego szumu.
    Tak było aż do pewnego dnia, gdy postanowiłem nagrać ten szum i dokładniej przysłuchać się poprzez wielokrotne powtarzanie wybranych fragmentów.
    Nagrywanie dokładnie przygotowałem by uniknąć zakłóceń z zewnątrz i artefaktów kompresji
    - połączyłem za pomocą kabla koncentrycznego wyjście słuchawkowe radiotelefonu bezpośrednio z wejściem liniowym karty dźwiękowej.
    W takim przypadku radiotelefon nie mógł być podłączony ani do zasilacza ani anteny,
    gdyż w zasilaczach komputerów stacjonarnych jest umieszczony kondensator ceramiczny łączący masę (obudowę) z jednym z wejść zasilania sieci 230V,
    co mogło by w razie braku separacji galwanicznej w takim połączeniu audio i braku uziemienia obudowy komputera - spowodować uszkodzenie radiotelefonu.
    Wybrałem nieskompresowany format nagrywania (PCM WAV) próbkowanie 44100 Hz, 16 bitów, mono.
    To najwyższa jakość nagrywania posiadanej karty dźwiękowej, a brak kompresji pozwolił uniknąć artefaktów.

    (dla przykładu większość tanich dyktafonów cyfrowych umożliwia nagrywanie tylko w formacie skompresowanym - a więc nie nadaje się do tego celu.)
    Nagrane próbki odsłuchiwałem wyłącznie w pełnowymiarowych słuchawkach zapewniających dobre przenoszenie pełnego pasma akustycznego.
    W moim przypadku są to słuchawki Philips SBC HP195.

    Okazało się że to nie złudzenie, gdyż wielokrotnie odtwarzany fragment nagranego szumu radiowego brzmi zawsze tak samo,
    dając za każdym razem takie samo wrażenie głosu. (każdy fragment - innego głosu).
    No cóż, skądś się te głosy brały, a przynajmniej wrażenie, gdyż nagrana próbka jest cyfrowo zapisanym dźwiękiem i nie może bez edycji ulegać zmianom.
    Myślałem że może jednak mimo wszystko odbierane sa jakieś rozmowy przez analogowe telefony bezprzewodowe czy coś podobnego,
    w końcu radio to radio, ma wbudowane obwody w.cz. i nawet bez anteny może odbierać, albo być podatne na intermodulację.
    Postanowiłem zbudować pozbawiony obwodów w.cz. generator szumu elektronicznego,
    a nastepnie zaekranować go wraz ze źródłem zasilania (w tym przypadku baterią 9V) przed wpływem pola w.cz. i wtedy sprawdzić,
    czy w generowanym przez niego szumie i nagranych w ten sam sposób próbkach - również będzie wrażenie istnienia bliżej niezidentyfikowanych głosów.
    Znalazłem w internecie schemat prostego generatora na diodzie Zenera i 2 tranzystorach pod tym linkiem http://elportal.pl/pdf/k04/28_03c.pdf

    Zbudowałem ten układ i umieściłem w metalowej obudowie celem zaekranowania co widać na zdjęciach.

    Okazało się, że szum z generatora nie różni się pod tym względem od tego radiowego i wrażenie głosów pozostało,
    a nagrywanie próbek przyniosło taki sam rezultat jak w przypadku radia.
    O ile dioda Zenera daje stały szum jednostajny, o tyle np. próby z diodami germanowymi ostrzowymi dawały
    zniekształcenia, trzaski, chwilowe skoki amplitudy szumu - przez co nie nadawały się do doświadczenia.
    W takim przypadku sprawdziłem na ile dobrze zaekranowałem generator przed polem w.cz.
    Wpierw uruchomiłem tuż obok obudowy generatora nadawanie zmodulowanej tonem ok. 1kHz nośnej o mocy 4W w modulacji AM
    za pomocą ręcznego radia CB z anteną helikalną.
    Generator w tym czasie był włączony, połączony z kartą dźwiękową PC i włączone było nagrywanie.
    Po zakończeniu odsłuchałem nagranie w poszukiwaniu tego tonu 1kHz z radia CB który powinien się zdemodulować,
    gdyby układ był źle zaekranowany lub nieodporny na w.cz.
    Następna próbę używając zamiast radia CB - telefonu komórkowego w czasie połączenia (a więc nadającego).
    W obu przypadkach w nagranym w tym czasie szumie nie było śladów intermodulacji z tych nadajników

    - tym samym mogłem ostatecznie wykluczyć że te wrażenie głosów w szumie elektronicznym pochodzi z intermodulacji jakichś fal radiowych.
    Zresztą były by one niepodobne do niczego w eterze, gdyż nie przypominały w swoim brzmieniu jakichkolwiek sygnałów które można usłyszeć
    przemiatając cały zakres widma radiowego odbiornikiem szerokopasmowym.
    Ponadto pole w.cz. wokół anteny helikalnej ręcznego radia CB jest na tyle silne że umieszczona tuż obok świetlówka świeci tak jak by była zasilana,
    pomimo że nie jest do niczego podłączona - więc jeśli jakiekolwiek urządzenie audio przejdzie taki test, to znaczy że jest dobrze zabezpieczone przed w.cz.
    W windowsowym rejestratorze dźwięku nagranie może trwać do 60 sekund, ale można to obejść nagrywając pusty 60-sekundowy plik,
    zapisując go np jako pusty.wav, a następnie poprzez edycję wstawiając ponownie ten sam plik i zapisując
    - po kilkukrotnym powtórzeniu tych czynnosci można uzyskać plik o wielokrotnie dłuższym czasie trwania,
    który po otworzeniu umożliwia nagrywanie o takim własnie czasie.
    W tym przypadku stworzyłem taki plik o długości 1920 sekund.

    Poziom głośności szumu z generatora jest zbyt słaby żeby odsłuchiwać bezpośrednio na słuchawkach,
    ale po połączeniu z kartą dźwiękową PC jest już odpowieni poziom głośności.
    Można użyć zarówno wejścia liniowego jak i mikrofonowego - należy dobrać doświadczalnie metoda prób i błędów,
    gdyż karty dźwiękowe różnią się od siebie i maja rózne poziomy czułosci tych wejść,
    a niektóre mają możliwość zwiększenia czułosci wejścia mikrofonu w sterownikach zaawansowanych.
    Do tego celu najlepiej się nadaje karta typu full duplex, co znaczy że może jednocześnie nagrywać i odtwarzać (monitorować aktywne wejście audio).
    Odbywa się to w ten sposób, że w czasie nagrywania dźwięku (w tym przypadku szumu) słychać go jednocześnie
    w słuchawkach podłączonych do wyjścia słuchawkowego, o ile odznaczymy w opcjach odtwarzania "wycisz" przy wejściu liniowym lub mikrofonie.
    Karty dźwiękowe wbudowane w laptopach na ogół nie mają takiej możliwości i nie są fullduplex, ale można dokupić i podłączyć zewnętrzną kartę przez port USB.
    Połączenie pomiędzy generatorem a kartą dźwiękową musi być zrealizowane przy użyciu ekranowanego przewodu (z dwoma wtykami typu "mini jack")
    Ja użyłem cienkiego (ok 3,5mm) koncentrycznego przewodu 50ohm.

    Przebieg doświadczenia polega na nieprzerwanym nagrywaniu kilku-kilkunastu minut szumu i jednoczesnym odsłuchiwaniu w słuchawkach w trakcie nagrywania.
    Muszą to być pełnowymiarowe słuchawki dobrej jakości, bo takie zwykłe najtańsze komputerowe czy douszne - nie dają tego efektu.
    W czasie nagrywania należy się wsłuchiwać i wyławiać "anomalie" np dające wrażenie głosu,
    oraz zapisywać w notatniku lub na kartce czas w którym one wystąpiły (chodzi o sekundy w polu "pozycja" w rejestratorze dźwięku)
    Po zebraniu kilku zapisów takich czasów
    - wyłączam generator, zapisuję nagrany plik a następnie w edycji usuwam przed i po bieżącej pozycji
    zostawiając tylko te kilka sekund w których miałem wrażenie słyszenia głosu w trakcie nagrywania.
    Dołączyłem tutaj pięć takich przykładowych plików, które "na pierwszy rzut ucha" brzmią tak samo jak jeden szum, ale którę potrafię bezbłędnie rozróżnić gdy są
    odtwarzane w losowej kolejności a ja nie patrzę na ich nazwy.

    Nieco lepszy efekt przy odsłuchiwaniu daje użycie korektora dźwięku w Winampie i wytłumienie pasma akustycznego poniżej 300Hz i powyżej 3kHz,
    ale bez korektora też jest dobrze - kwestia doświadczenia.
    Próbki szumu udsłuchiwane na Winampie z użyciem korektora dźwięku

    Opisane tutaj doświadczenie przeprowadziłem w listopadzie/grudniu 2010 r. - załączone próbki pochodzą z maja 2011 r.
    Podczas przygotowania i wykonania doświadczenia starałem się zachować możliwie rygorystyczne podejście
    na ile jest to możliwe w domowych warunkach, by potwierdzić lub wykluczyć oczywiste wyjaśnienia tego efektu.

    Nie wiem skąd pochodzą te wzorce akustyczne w szumie,
    które w moim mniemaniu zawierają wzorce przypominające modulowane dźwięki i ludzkie głosy,
    a na podstawie których po wsłuchaniu się potrafię rozróżniać te próbki.
    Zgodnie z współczesną wiedzą naukową - szum elektroniczny jest generowany przez chaotyczny ruch elektronów i powinien być całkowicie losowy i równomierny.
    Być może odpowiedzialne są za to jest nie znane jeszcze nauce zjawiska kwantowe?

    Zdjęcia i zrzuty ekranu na http://radioamator.elektroda.eu/szum.html


    Pozdrawiam.

  • #2 03 Wrz 2013 18:13
    krru
    Poziom 32  

    IMHO efekt "kanałów na Marsie" - ludzki umysł stara się wyłapać znajome wzorce z tego co odbierają zmysły.
    Stąd łączenie przypadkowych plamek w linie, słyszenie głosów w szumie itp.

  • #3 04 Wrz 2013 14:34
    twazny
    Poziom 26  

    Zjawisko jest znane i obserwowane od bardzo dawna.
    Są grupy które "słyszą" w nim inne wymiary.
    Słuch jest inteligentnie wspomagany i pewnie znacie doświadczenie z odtwarzaniem
    nagranych słów "od tyłu". Zwykle da sie je prawidłowo zrozumieć.
    W jednym ze starych numerów chyba Elektora była ciekawostka z analizowaniem podobnego sygnału.
    Układ miał obrazować entropię. I tutaj ciekawostka, wynikiem nie był wykres szumu a właśnie określona struktura.
    To był rysunek analizatora, bez błędów słuchu. Czyli z chaosem nie jest tak prosto.
    Podobno dzisiejsza fizyka też dochodzi do podobnych wniosków.
    Trzeba by _jta_ popytać.
    Jeszcze będąc w sferze pogranicza nauki.
    Mam znajomego audiofila. Tak wiem jakie większość ma o nich zdanie.
    Ale byłem świadkiem wielu ciekawych doświadczeń. Na naprawdę dobrym sprzęcie słychać wszystko.
    Od tych wyśmiewanych kabli po pojedyncze podzespoły.
    Wracam do sedna.
    Ostatnio eksperymentuje z przetwornikami i ich ekranowaniem. W zasadzie na całkowicie
    zaekranowany układ w szczelnej puszce aluminiowej o ściance 3mm nie powinno wpływać prawie nic.
    Zdobył gdzieś maty tłumiące w różnych zakresach fale elektr. i owijał ten układ w puszce.
    Im rodzaj maty miał tłumienie na wyższych częstotliwościach tym lepiej to grało.
    Obszar ? kilka, kilkanaście GHz.
    Okazało się potem że wiele układów tak owiniętych mniej zniekształca sygnał.
    Rzecz niemal nie do uwierzenia, podobnie jak wpływ "rozmagnesowania" silnym magnesem układów małosygnałowych.
    Ten ostatni efekt jest nietrwały.
    Co to za zjawisko?
    Czy, to byli pracodawcy Snowdena tak nas skanują czy też mobilizują/demobilizują.
    Może słońce ?

  • #5 05 Wrz 2013 09:23
    kybernetes
    Poziom 39  

    Zjawisko jest mi znane, ja np. "słyszę głosy" w szumie zasilacza i pracujących dysków komputera, jednak tylko późno w nocy, z pewnej odległości, kiedy brak wszelkich innych dźwięków. Myślę, że każdy podobny cichy szum może powodować takie złudzenia słuchowe.

  • #6 10 Paź 2013 00:50
    naprawiam_audio
    Poziom 10  

    To się nazywa schizofrenia panowie.

  • #7 10 Paź 2013 11:51
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Ja zaobserwowałem coś anologicznego: próbowałem czytać książkę przez bibułę, jak trochę poćwiczyłem, zaczęło jakoś wychodzić (przy nie za małych literkach) - a potem, jak patrzyłem na bibułę leżącą na jednolitym tle, miałem wrażenie, że widzę literki... Ciekawostką jest to, że w tym samym szumie słyszy się to samo - może jest w nim coś, co umysł kojarzy z dźwiękami mowy i to kojarzy powtarzalnie, jakkolwiek źródłem tego mogą być przypadkowe fluktuacje - wystarczy, że trafią się wśród nich na tyle duże, że umysł coś "rozpozna".

  • #8 10 Paź 2013 12:34
    Tommy82
    Poziom 39  

    _jta_
    Bo mózg idzie na łatwiznę i zamiast analizować to co dostaje na wejścia zaczyna wnioskować przez analogie do tego co zna dzieki czemu silnie się odciąża ale jest podatny na manipulacje.

  • #9 10 Paź 2013 17:10
    k4be
    Poziom 31  

    Szczególnie silne wrażenie zakłóconego głosu ludzkiego (tak, jak odbioru bardzo słabej stacji radiowej FM), daje szum brązowy (niskoczęstotliwościowy), łatwy do wygenerowania z użyciem komputera.

  • #10 10 Paź 2013 17:54
    Spid88
    Poziom 11  

    Przypomniało mi się jak wyjechałem do UK na kilka tygodni(o czym zawsze marzyłem), a po powrocie, już w Polsce przechodząc ulicą miałem wrażenie, że ludzie rozmawiają po angielsku - słyszałem wyraźnie angielskie słowa - tak mi się zdawało.
    Najwyraźniej mój umysł starał się wyłowić sensowną całość z niewyraźnych dźwięków ulicy zmieszanych z głosem ludzkim. Przez kilka dni silnie odczuwałem ten efekt do tego stopnia, że zaczynało to być dla mnie uciążliwe, no może bardziej irytujące.
    Zaskakujące jak szybko może zmienić się percepcja pod wpływem zmiany otoczenia...

  • #11 10 Paź 2013 19:19
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Może nie tyle zmiany otoczenia, co wysiłku wkładanego w moim przypadku w czytanie poprzez bibułę, w twoim w rozumienie obcego języka, a autora - zrozumienie ledwo słyszalnych słów.

 Szukaj w ofercie
Zamknij 
Wyszukaj w ofercie 200 tys. produktów TME